کلید حرارتی | MPCB

قطع کننده های محافظ موتور (Motor protection circuit breakers)که در اصطلاح به آن کلید حرارتی یا MPCB می گویند یک نوع تخصصی از دستگاه های حفاظتی الکتریکی هستند که همانطور که از نامشان مشخص است مخصوص موتورهای الکتریکی طراحی شده اند. موتور الکتریکی کاربردهای فراوانی دارند و برای راه اندازی انواع دستگاه های مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرند ، بنابراین محافظت کافی از آن ها با MPCB بسیار مهم است.

کاربردهای موتور های الکتریکی

موارد زیر تنها چند نمونه از دستگاه هایی است که توسط موتورهای الکتریکی در ساختمان های تجاری و صنعتی رانده می شوند:

• تهویه مطبوع پشت بام ، چیلر ، کمپرسور ، پمپ حرارتی و برج های خنک کننده
• فن های استخراج و تزریق و همچنین واحدهای انتقال هوا
• سیستم های پمپاژ آب
• آسانسور و سایر دستگاه های بالابر
• نوار نقاله صنعتی و سایر ماشین آلات مورد استفاده در فرایندهای تولید

در همه این کاربردهای صنعتی و تجاری موتورهای الکتریکی ، MPCB نقش کلیدی در حفاظت الکتریکی دارد.

کلید حرارتی و عملکرد آن

کلید حرارتی یا MPCB یک دستگاه الکترومکانیکی تخصصی است که می تواند با مدارهای موتور 60 هرتز و 50 هرتز استفاده شود. این دستگاه دارای چندین عملکرد است که به آن اجازه می دهد منبع الکتریکی ایمن موتورها را تامین کند:

1. حفاظت در برابر خطاهای الکتریکی مانند اتصال کوتاه ، اتصال خط به زمین و اتصال خط به خط فازها. MPCB می تواند هرگونه خطای الکتریکی را که کمتر از ظرفیت تخریب آن است قطع کند.
2. حفاظت از اضافه بار موتور ، هنگامی که موتور جریان الکتریکی را برای مدت زمان طولانی بیش از مقدار نامی پلاک خود می کشد. حفاظت از اضافه بار معمولاً در MPCB قابل تنظیم است.
3. محافظت در برابر عدم تعادل فاز و از دست دادن فاز. هر دو حالت می توانند به شدت به موتور سه فاز آسیب برساند ، بنابراین MPCB به محض تشخیص خطا ، موتور را در هر دو حالت قطع می کند.
4. تأخیر حرارتی (بیمتال) برای جلوگیری از روشن شدن مجدد موتور بلافاصله پس از اضافه بار ، و به موتور زمان خنک شدن می دهد. اگر موتور بیش از حد گرم شود اگر دوباره روشن شود ممکن است به طور دائم آسیب ببیند.
5. سوئیچینگ مدار موتور ، MPCB ها معمولاً برای این منظور مجهز به شاسی یا کلید هستند.
6. عیب یابی خطا ، اکثر مدل های قطع کننده محافظ موتور دارای یک صفحه نمایش LED هستند که هر زمان که MPCB خراب شد روشن می شود. این یک نشانه بصری برای پرسنل است که خطایی رخ داده است و موتور الکتریکی نباید دوباره وصل شود تا عیب رفع نشود.
7. اتصال مجدد خودکار ، برخی از مدلهای MPCB در صورت وجود اضافه بار ، زمان خنک شدن را وارد می کنند ، پس از آن موتور به طور خودکار راه اندازی مجدد می شود.
8. موتورهای الکتریکی تجهیزات گران قیمتی هستند ، بنابراین نقش قطع کننده محافظ موتور بسیار مهم است. 

اگر موتور به درستی محافظت نشده باشد ، ممکن است نیاز به تعمیرات پر هزینه یا حتی تعویض کامل تجهیزات باشد. موتور الکتریکی که با MPCB به اندازه کافی محافظت می شود عمر مفید بسیار بیشتری خواهد داشت.

اجزای کلید حرارتی

1. a) محافظ حرارتی
2. b) محافظ الکترومغناطیسی
3. c) سیستم کنتاکت اصلی و ظرفیت سوئیچینگ
4. d) موقعیت کلید کمکی
5. e) ضامن کلید
6. f) محفظه جرقه زنی (صفحات دی یونی)
7. g) میل پیستون
8. h) صفحه دیفرانسیل تریپ

اصول کار کلید حرارتی  

کلید حرارتی را می توان زیر مجموعه ای از قطع کننده مغناطیسی حرارتی در نظر گرفت ، اما دارای عملکردهای اضافی است که مخصوص محافظت از موتورهای الکتریکی طراحی شده اند، ولی اصول کار آن مانند سایر قطع کننده های مدار است.

• حفاظت حرارتی برای محافظت موتور الکتریکی در برابر اضافه بار استفاده می شود. به این صورت که یک تیغه منبسط کننده و منقبض کننده است که در صورت تشخیص جریان بیش از حد ، موتور را قطع می کند. بسیار مهم است که بدانید حفاظت حرارتی واکنش تاخیری دارد ، تا بتواند هنگام راه اندازی موتور جریانهای هجومی زیادی را ایجاد کند. با این حال ، اگر موتور به دلایلی قادر به راه اندازی نباشد ، حفاظت حرارتی در پاسخ به جریان هجوم طولانی مدت کاهش می یابد.

• حفاظت مغناطیسی زمانی استفاده می شود که اتصال کوتاه ، خطای خط یا دیگر خطای الکتریکی با جریان زیاد وجود داشته باشد. برخلاف حفاظت حرارتی ، حفاظت مغناطیسی آنی است. برای قطع فوری جریان های خطرناک خط.

تفاوت بین MPCB و دیگر قطع کننده ها

تفاوت اصلی بین MPCB و سایر قطع کننده های مدار این است که MPCB می تواند در برابر عدم تعادل فاز و افت ولتاژ محافظت کند. موتورهای مدار سه فاز برای کارکرد موثر نیاز به سه فاز با ولتاژ متعادل نیاز دارند. عدم تعادل بیش از 2% برای عمر مفید موتور مضر است.

کارکرد کلید حرارتی در شرایط خاص

اگر یکی از ولتاژهای فاز به طور ناگهانی از بین برود، تأثیر آن حتی بیشتر مضر است زیرا موتور تنها در دو فاز به کار خود ادامه می دهد. کلید حرارتی قادر است این شرایط را با اندازه گیری اختلاف بین ولتاژهای فاز تشخیص داده و در مواقع وقوع موتور را بلافاصله قطع کند. توجه به این نکته ضروری است که عدم تعادل جریان فاز در سیستم های سه فاز که بارهای تک فاز را جدا می کنند طبیعی است، اما هنگامی که مدار سه فاز یک موتور الکتریکی را تغذیه می کند ، غیرقابل قبول است.

ویژگی های کلید حرارتی

MPCB همچنین مجهز به مکانیزم قطع دستی هستند که به منظور تعویض یا تعمیر و نگهداری موتورهای الکتریکی را قطع می کند. کلید های حرارتی در طیف گسترده ای از رنج بندی های جریانی در دسترس هستند و یکی از بهترین ویژگی های آن ها این است که بسیاری از مدل ها اجازه تنظیم رنج جریانی را می دهند. این بدان معناست که MCPB یکسان را می توان برای محافظت از موتورهای با ظرفیت های مختلف پیکربندی کرد.

راهنمای انتخاب کلید حرارتی

دو عامل اصلی که راهنمایی کافی برای انتخاب کلید حرارتی را تعیین می کنند عبارتند از:

1. ولتاژ
2. جریان نامی پلاک خود موتور

درجه ولتاژ MPCB باید با ولتاژ پلاک موتور مطابقت داشته باشد. به طور معمول ، کلید حرارتی را می توان در طیف وسیعی از ولتاژها مانند 230 ولت ، 380 ولت ، 415 ولت ، 440 ولت ، 500 ولت و 660 ولت AC استفاده کرد. پس از مشخص شدن ولتاژ ، لازم است جریان پلاک موتور الکتریکی را بررسی کنید. توجه به این نکته ضروری است که جریان عملیاتی واقعی ممکن است کمتر از جریان صفحه پلاک باشد ، مخصوصاً اگر موتور به طور کامل بارگیری نشده باشد. با این حال ، MPCB همیشه باید با توجه به مقدار فعلی صفحه پلاک انتخاب شود تا بتواند هنگام راه اندازی موتور جریان هجومی را مجاز کند.

مثالی برای انتخاب کلید حرارتی

به عنوان مثال ، یک موتور با جریان پلاک 20 آمپر ممکن است در حین کار با بخشی از بار ، جریان بسیار کمتری را بکشد ، اما MPCB باید با توجه به مقدار نامی 20 آمپر انتخاب شود ، یا در صورت استفاده از موتور در بار کامل ، ممکن است خراب شود. سپس کلید های حرارتی را می توان با مقدار دقیق جریان که برای موتور الکتریکی محافظت شده مناسب است ، کالیبره کرد. آن ها معمولاً محدوده تنظیم دارند. به عنوان مثال ، MPCB با درجه 32 آمپر ممکن است برای موتورهایی با جریان نامی کمتر از 22 آمپر قابل استفاده باشد. اگر موتور الکتریکی با یک مدل کارآمدتر که نیاز به جریان کمتری دارد جایگزین شود ، بسیار مفید است ، زیرا نیازی به تعویض کلید حرارتی نخواهد بود. حتی اگر اندازه قطع کننده محافظ موتور با توجه به موتور الکتریکی محافظت شده به درستی اندازه گیری شود ، استفاده از سیم کشی مناسب نیز مهم است. به منظور ارائه حفاظت کافی ، سیم باید بتواند جریان نامی را با خیال راحت انجام دهد. یک سیم کوچک بیش از حد داغ می شود ، عایق ذوب می شود و حتی در صورت نصب یک قطع کننده ممکن است خطاهای الکتریکی رخ دهد.

نتیجه گیری: کلید حرارتی نقش بسیار مهمی در ایمنی الکتریکی دارند ، زیرا موتورهایی که محافظت می کنند کاربردهای متنوعی در ساختمان های تجاری و صنعت دارند. موتورهای آسنکرون ، متداول ترین نوع موتورهای الکتریکی در محیط های صنعتی و تجاری ، دارای الزامات حفاظتی خاصی هستند که تنها توسط یک کلید حرارتی قابل برآوردن است. همچنین می توان MPCB را با سایر دستگاه های حفاظتی یا اتوماسیون مانند حفاظت از آندر ولتاژ ، تایمرها و استارت های کاهش ولتاژ یافته موتور تکمیل کرد.